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Bosonic excitation spectra of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δ and YBa2Cu3O6+x extracted from scanning tunneling spectra

Gozlinski, Thomas 1; Henn, Mirjam 1; Wolf, Thomas 2; Le Tacon, Matthieu ORCID iD icon 2; Schmalian, Jörg 2,3; Wulfhekel, Wulf 1,2
1 Physikalisches Institut (PHI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

A detailed interpretation of scanning tunneling spectra obtained on unconventional superconductors enables one to gain information on the pairing boson. Decisive for this approach are inelastic tunneling events. Due to the lack of momentum conservation in tunneling from or to the sharp tip, those are enhanced in the geometry of a scanning tunneling microscope compared to planar tunnel junctions. This work extends the method of obtaining the bosonic excitation spectrum by deconvolution from tunneling spectra to nodal d-wave superconductors. In particular, scanning tunneling spectra of slightly underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+δ with a Tc of 82 K and optimally doped YBa2Cu3O6+x with a Tc of 92 K reveal a resonance mode in their bosonic excitation spectrum at Ωres63 meV and Ωres61 meV respectively. In both cases, the overall shape of the bosonic excitation spectrum is indicative of predominant spin scattering with a resonant mode at Ωres<2Δ and overdamped spin fluctuations for energies larger than 2Δ. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM)
Physikalisches Institut (PHI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 01.05.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0953-8984, 1361-648X
KITopen-ID: 1000168189
HGF-Programm 47.11.02 (POF IV, LK 01) Emergent Quantum Phenomena
Erschienen in Journal of Physics: Condensed Matter
Verlag Institute of Physics Publishing Ltd (IOP Publishing Ltd)
Band 36
Heft 17
Seiten Art.-Nr.: 175601
Vorab online veröffentlicht am 25.01.2024
Schlagwörter YBCO, BSCCO, superconductivity, unconventional superconductivity, cuprates, pairing, scanning tunneling spectroscopy
Nachgewiesen in Scopus
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Web of Science
Dimensions
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 11 – Nachhaltige Städte und Gemeinden

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000168189
Veröffentlicht am 08.02.2024
Seitenaufrufe: 102
seit 08.02.2024
Downloads: 75
seit 08.02.2024
Cover der Publikation
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